JP2016213233A - 希土類永久磁石および希土類永久磁石の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の希土類永久磁石は、主相と、主相間に形成される粒界相とを備え、主相が、NdとPrとからなる群から一種以上選択される元素RとFeとBとを含むR-Fe-B層と、Fe層とを周期的に有し、Bの一部が、CoとBeとLiとAlとSiとからなる群からいずれか一種以上選択される元素Lで置換され、元素RとFeとBとのうちいずれか一種以上の元素の一部が、粒界相に含有される元素と共通する一種以上の元素Mで置換される希土類永久磁石である。
本発明の希土類永久磁石の製造方法は、本発明の作用効果を得られる限りにおいて特に制限されない。好ましい本発明の製造方法としては、微粒子化工程、着磁工程、脱脂工程、熱処理工程とを含む製造方法が挙げられる。上記の各工程により得られた生成物を冷却工程で室温になるまで冷却させて、本発明の希土類永久磁石を製造できる。
微粒子化工程では、NdとPrとからなる群から一種以上選択される元素Rと、CoとBeとLiとAlとSiとからなる群から一種以上選択される元素Lと、AlとCuとNbとZrとTiとGaとからなる群から選択されるいずれか一種以上の元素と、Feと、Bとを上記に説明する化学量論比で溶解させ、原料合金を得る。なお上記に例示した元素と異なる元素を含有させる場合も、上記の原材料と共に配合させる。なお、この原料合金はアモルファス合金ではないことが好ましい。
着磁工程では、得られた原料微粒子を配向磁場下で圧縮成型する。さらに熱処理工程で、得られた成形体を真空下で加熱後、焼結物を室温まで急冷する。続いて不活性ガス雰囲気中で熱処理を行い室温まで冷却する。
熱処理工程では、所定の温度管理と時間管理とにより主相や粒界相が形成される。本発明は、NdとPrとからなる群から一種以上選択される元素Rと、CoとBeとLiとAlとSiとからなる群から一種以上選択される元素Lと、AlとCuとNbとZrとTiとGaとからなる群から選択されるいずれか一種以上の元素と、Feと、Bとを含有する原料化合物を、第一の処理温度で保持した後、第二の処理温度まで低下させ、さらに第二の処理温度で保持する熱処理工程を含み、元素RとFeとBとを含むR-Fe-B層とFe層とを周期的に有し、Bの一部が元素Lで置換され、元素RとFeとBとのうちいずれか一種以上の元素の一部がCuとAlとからなる群から選択されるいずれか一種以上の元素Mで置換されてなる主相と、主相間に粒界相とを形成する希土類永久磁石の製造方法を包含する。
表1に示す組成で各元素を含有する原料合金を粉砕し、合金粒子を得た。表1下段の分析値は、ICP発光分光分析法により得た。図3は、光学顕微鏡による合金粒子の金属組織写真である。図3により、該合金粒子のデンドライト成長状況が良好であり、デンドライト寸法が正常であることを確認した。
実施例1ないし実施例5の磁気特性を室温で測定した。測定結果を図4と図5とに記載する。図4と図5とにおいて、実施例番号の枝番は、サンプル番号である。測定装置は、東英工業株式会社製試料温度可変装置付TPM-2-08Sパルス励磁型磁石測定装置相当品を使用した。
実施例1-2の結晶構造を、リートベルト法で解析した。分析条件と解析条件は下記の通りである。
[分析条件]
分析装置:理学電機株式会社製X線回折装置RAD-RRU300
ターゲット:Co
単色化:モノクロメータ使用(Kα)
ターゲット出力:40kV-200mA
(連続測定)θ/2θ走査
スリット:発散1°、散乱1°、受光0.3mm
モノクロメータ受光スリット:0.6mm
走査速度:0.5°/min
サンプリング幅:0.02°
測定角度(2θ):10°-110°
リートベルト法により解析した。解析ソフトはRIETAN-FPを用い、F. Izumi and K. Momma, "Three-dimantional visualization in powder diffraction" Solid State Phenom.、 130, 15-20 (2007)を参照した。座標はD.Givord、H.-S.Li and J.M.Moreau、 “Magnetic properties and crystal structure of Nd2Fe14B” Solid State Communications、 50、 497-499 (1984)を参照した。
本発明は、Bの含有量を抑制しCoで置換させることで残留磁束密度Brを向上できる。残留磁束密度Brは飽和磁化と比例するため、本発明の飽和磁化を測定し、その測定結果から本発明の残留磁束密度Brの向上効果を確認した。
101 Fe層
102 R-Fe-B層
200 主相
300 粒界相
Claims (6)
- 主相と、主相間に形成される粒界相とを備え、
主相が、NdとPrとからなる群から一種以上選択される元素RとFeとBとを含むR-Fe-B層と、Fe層とを周期的に有し、Bの一部が、CoとBeとLiとAlとSiとからなる群からいずれか一種以上選択される元素Lで置換され、元素RとFeとBとのうちいずれか一種以上の元素の一部が、粒界相に含有される元素と共通する一種以上の元素Mで置換される希土類永久磁石。 - 元素Mが、CuとAlとからなる群からいずれか一種以上選択される元素である請求項1に記載の希土類永久磁石。
- 主相に含有されるFeの一部が元素Mで置換される請求項1または請求項2に記載の希土類永久磁石。
- 希土類永久磁石の総重量に対し、元素Rの含有量が28〜65重量%であり、Bの含有量が0.80〜0.99重量%であり、元素Lと元素Mとの含有量の合計が0.5〜3.0重量%である請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の希土類永久磁石。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載される希土類永久磁石の原料合金であって、元素Rと、CoとBeとLiとAlとSiとCuとNbとZrとTiとGaとからなる群から一種以上選択される元素と、Feと、Bとを含み、粉末粒径のD50が2〜18μmである合金粒子。
- NdとPrとからなる群から一種以上選択される元素Rと、CoとBeとLiとAlとSiとからなる群から一種以上選択される元素Lと、AlとCuとNbとZrとTiとGaとからなる群から選択されるいずれか一種以上の元素と、Feと、Bとを含有する原料化合物を、第一の処理温度で保持した後、第二の処理温度まで低下させ、さらに第二の処理温度で保持する熱処理工程を含み、
元素RとFeとBとを含むR-Fe-B層とFe層とを周期的に有し、Bの一部が元素Lで置換され、元素RとFeとBとのうちいずれか一種以上の元素の一部がCuとAlとからなる群から選択されるいずれか一種以上の元素Mで置換されてなる主相と、主相間の粒界相とを形成する希土類永久磁石の製造方法。
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